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      一種井結(jié)構(gòu)及地下氣化爐的制作方法_2

      文檔序號:8443256閱讀:來源:國知局
      的氣化通道5 ;其中,斜井段3包括造斜段31和穩(wěn)斜段32 ;造斜段31的頂端連接在直井段2的底端上,造斜段31的底端位于地下氣化爐所在地下煤層14上側(cè)的頂板巖層13頂部;而穩(wěn)斜段32的頂端連接造斜段21的底端,穩(wěn)斜段32的底端深入煤層14底部的底板巖層15中2米-5米中的任一值。
      [0047]將斜井段3分成造斜段31和穩(wěn)斜段32,為減小對煤層14上側(cè)的頂板巖層13的破壞,而且造斜段31的底端深入到頂板巖層13的頂部,不深入頂板巖層13內(nèi),造斜段31的頂端連接直井段2的底端;整個造斜段31要平穩(wěn),盡量避免出現(xiàn)較大的弧度,以防止在下套管時出現(xiàn)卡管現(xiàn)象,優(yōu)選造斜段31的最終傾角(即造斜段底部預(yù)部分段的傾角)介于30° -60°之間,角度太小起不到斜井段3結(jié)構(gòu)的最佳效果,角度太大可能出現(xiàn)整個造斜段的曲率半徑太小而套管下不去的現(xiàn)象。
      [0048]穩(wěn)斜段32的井斜角與造斜段31底端的傾斜角保持一致,穩(wěn)斜段32深入到煤層底板以下2米-5米中任一值,這樣設(shè)計(jì)能有效的將氣化通道5與斜井段3貫通,且能將鉆井完成后的碎肩沉淀到煤層14底板以下2米-5米深度的鉆孔口袋中,避免鉆井碎肩留在氣化通道5中影響燃燒。
      [0049]其中,穩(wěn)斜段32的底端可以深入煤層14底部的底板巖層中2米或3米或4米或5米;造斜段31的最終傾角可以為30°或40°或45°或50°或60°,具體的角度可根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際造斜段長度決定;穩(wěn)斜段32深入到煤層底板以下2米或3米或4米或5米;具體數(shù)值可以根據(jù)具體施工情況確定,實(shí)施方式可參照上述描述,在此不再贅述。
      [0050]如圖1所示設(shè)置在直井段2和斜井段3中的套管包括鋼質(zhì)套管4和可燃套管41 ;鋼制套管4的底端下放在頂板巖層13內(nèi),并距煤層14頂板的距離為3米-10米中任一值;可燃套管41的頂端連接鋼質(zhì)套管4的底端,可燃套管41的底端下放在氣化通道5頂部的煤層14中,并距氣化通道5頂部的距離為為I米-3米中任一值。
      [0051]設(shè)置兩種套管的主要目的是為了解決煤層在氣化過程中和氣化后會影響井結(jié)構(gòu)的問題;鋼質(zhì)套管4優(yōu)選為石油套管,是一種不可燃燒的套管;而可燃套管41優(yōu)選為玻璃鋼套管,是一種高溫下可燃燒的套管。
      [0052]鋼質(zhì)套管4下入深度在煤層14頂部的頂板巖層13中,距離煤層14的頂板為3米-10米中任一值。由于該爐井結(jié)構(gòu)在煤層頂部的頂板巖層13中有比使用直井具有更大的接觸面積,且沒有破壞豎直方向上的頂板巖層13,也不直接下入煤層14,這樣布置的效果在于避免了由于煤層14氣化完成后頂板巖層13冒落而引起的鋼質(zhì)套管4斷裂或錯位。通過鋼質(zhì)套管4的支撐作用,使得鋼質(zhì)套管4上方的頂板巖層13變得更加穩(wěn)定,也能有效控制頂板冒落的量,防止出現(xiàn)井堵現(xiàn)象。
      [0053]鋼質(zhì)套管4的下端連接有直接下入煤層的可燃套管41,可燃套管41在地下氣化的過程中可以燃燒掉,這就解決了煤層14在氣化過程中和氣化后會影響井結(jié)構(gòu)的問題。可燃套管41下入深度在煤層14頂板以下氣化通道5上方1-3米中任一值,如圖1所示,不直接下入氣化通道5內(nèi),從而可以防止可燃套管41下入到氣化通道5內(nèi)影響氣化通道5內(nèi)的氣體流動,還能順利的將氣化通道5內(nèi)的氣化后氣體與地面設(shè)備連通。
      [0054]如圖1所示,鋼質(zhì)套管4與斜井段3的內(nèi)壁之間設(shè)置有第二固井水泥環(huán)33 ;可燃套管41與斜井段3的內(nèi)壁之間設(shè)置有第三固井水泥環(huán)34。由于鋼質(zhì)套管4直接設(shè)置在直井段2的第一固井水泥環(huán)21內(nèi)壁上及斜井段3的第二固井水泥環(huán)33內(nèi)壁上,所以第一固井水泥環(huán)21與第二固井水泥環(huán)33的內(nèi)徑基本上相等,而第一固井水泥環(huán)21與第二固井水泥環(huán)33的外徑差值大于0.1米。
      [0055]由于固井深度太深,水泥會摻雜到氣化煤層14中,影響氣化通道5內(nèi)的煤層14氣化,因此第三固井水泥環(huán)34設(shè)置在可燃套管41與斜井段3的內(nèi)壁之間,第三固井水泥環(huán)34的深度與可燃套管41的深度基本相等。
      [0056]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種地下氣化爐,所述地下氣化爐設(shè)置有上述的井結(jié)構(gòu)。
      [0057]由于上述的井結(jié)構(gòu)具有上述的有益效果,所以設(shè)置有該井結(jié)構(gòu)的地下氣化爐也具有同樣的有益效果,具體實(shí)施例可以參照上述井結(jié)構(gòu)的說明,在此不再贅述。
      [0058]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.一種井結(jié)構(gòu),其特征在于,包括: 直井段(2),所述直井段(2)頂端設(shè)置有井口(22),底端的深度為地下含水層(11)底以下的第一深度值; 斜井段(3),所述斜井段(3)的頂端連接所述直井段(2)的底端,所述斜井段(3)的底端延伸并連通氣化通道(5);其中, 所述直井段(2)的孔徑與所述斜井段(3)的頂端孔徑的差值大于第一預(yù)定值。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的井結(jié)構(gòu),其特征在于,所述斜井段(3)包括造斜段(31)和穩(wěn)斜段(32); 所述造斜段(31)的頂端連接所述直井段(2)的底端,所述造斜段(31)的底端位于地下煤層(14)上側(cè)的頂板巖層(13)頂部; 所述穩(wěn)斜段(32)的頂端連接所述造斜段(21)的底端,所述穩(wěn)斜段(32)的底端深度為所述煤層(14)底板以下的第二深度值。
      3.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井結(jié)構(gòu),其特征在于,所述直井段(2)和斜井段(3)內(nèi)均設(shè)置有套管; 所述套管包括鋼質(zhì)套管(4)和可燃套管(41);其中, 所述鋼制套管⑷的底端下放在所述頂板巖層(13)內(nèi),并距所述煤層(14)頂板的距離為第二預(yù)定值; 所述可燃套管(41)的頂端連接所述鋼質(zhì)套管(4)的底端,所述可燃套管(41)的底端下放在所述氣化通道(5)頂部的所述煤層(14)中,并距所述氣化通道(5)頂部的距離為第三預(yù)定值。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第三預(yù)定值為I米-3米中任一值;和/或, 所述第二預(yù)定值為3米-10米中任一值。
      5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的井結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一預(yù)定值為I米;和/或, 所述第二深度值為2米-5米中任一值;和/或, 所述第一深度值為10米-30米中任一值。
      6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井結(jié)構(gòu),其特征在于,所述鋼質(zhì)套管(4)為鋼套管;和/或, 所述可燃套管(41)為玻璃鋼套管。
      7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一項(xiàng)所述的井結(jié)構(gòu),其特征在于,所述造斜段(31)的弧度設(shè)置在預(yù)定弧度范圍; 所述造斜段(31)的末端預(yù)定部分傾角介于30° -60°之間; 所述穩(wěn)斜段(32)的井斜角與所述造斜段(31)末端預(yù)定部分傾角相等。
      8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的井結(jié)構(gòu),其特征在于,所述鋼質(zhì)套管(4)與所述直井段(2)內(nèi)壁之間設(shè)置有第一固井水泥環(huán)(21); 所述鋼質(zhì)套管(4)與所述斜井段(3)的內(nèi)壁之間設(shè)置有第二固井水泥環(huán)(33); 所述可燃套管(41)與所述斜井段(3)的內(nèi)壁之間設(shè)置有第三固井水泥環(huán)(34)。
      9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的井結(jié)構(gòu),其特征在于,所述第一水泥環(huán)(21)的外徑與所述第二水泥環(huán)(33)頂端外徑的差值大于所述第一預(yù)定值。
      10.一種地下氣化爐,其特征在于,所述地下氣化爐設(shè)置有如權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的井結(jié)構(gòu)。
      【專利摘要】本發(fā)明公開了一種井結(jié)構(gòu)及地下氣化爐,該井結(jié)構(gòu)包括:直井段和斜井段,直井段的頂端設(shè)置有井口,底端深度為地下氣化爐所在地下含水層底以下的第一深度值;斜井段的頂端連接直井段的底端,斜井段的底端延伸并連通所述地下氣化爐的氣化通道;其中,直井段的孔徑大于斜井段的頂端孔徑,兩孔徑差值為第一預(yù)定值。該結(jié)構(gòu)可以有效避免含水層的水通過井壁滲漏到氣化通道中,而且直井段的孔徑大于斜井段孔徑,這樣能夠增加含水層固井水泥環(huán)的厚度和質(zhì)量,從而進(jìn)一步防止?fàn)t井工作過程中出現(xiàn)井漏,提高地下氣化爐的工作效率。
      【IPC分類】E21B43-295, E21B7-20
      【公開號】CN104763336
      【申請?zhí)枴緾N201510064580
      【發(fā)明人】李安兵, 程喜平, 史風(fēng)月, 楊鋼鐵, 肖國福, 刁志陽
      【申請人】新奧氣化采煤有限公司
      【公開日】2015年7月8日
      【申請日】2015年2月6日
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